一种NP10抗菌肽膜制剂及其制备方法和应用

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查; 撤回;
专利有效性 无效专利 当前状态 撤回
申请号 CN201910500399.2 申请日 2019-06-11
公开(公告)号 CN110124083A 公开(公告)日 2019-08-16
申请人 潍坊医学院; 申请人类型 学校
发明人 张维芬; 王赛赛; 张竞竞; 李文通; 丁德军; 第一发明人 张维芬
权利人 潍坊医学院 权利人类型 学校
当前权利人 潍坊医学院 当前权利人类型 学校
省份 当前专利权人所在省份:山东省 城市 当前专利权人所在城市:山东省潍坊市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:山东省潍坊市潍城区宝通西街7166号潍坊医学院新校区 邮编 当前专利权人邮编:261053
主IPC国际分类 A61L15/32 所有IPC国际分类 A61L15/32A61L15/28A61L15/26A61L15/20A61L15/42A61L15/46A61L15/64
专利引用数量 0 专利被引用数量 1
专利权利要求数量 8 专利文献类型 A
专利代理机构 北京高沃律师事务所 专利代理人 董大媛;
摘要 本 发明 提供了一种NP10抗菌肽膜制剂及其制备方法和应用,属于医用 敷料 技术领域,所述NP10抗菌肽膜制剂,由包括壳聚糖、聚 氧 化乙烯、NP10抗菌肽、 醋酸 和蒸馏 水 的电纺溶液通过 静电纺丝 制备获得;所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%~2%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%~2%,抗菌肽的浓度w/v为0.1%~0.5%,醋酸的浓度v/v为1%~2%。所述NP10抗菌肽膜制剂质地柔软,抗菌效果优异, 生物 相容性 好,可 生物降解 ,有良好的释药性能,不易引起外源性感染,成本低廉。
权利要求

1.一种NP10抗菌肽膜制剂,其特征在于,由包括壳聚糖、聚化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏的电纺溶液通过静电纺丝制备获得;所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为0.5%~1.5%,聚氧化乙烯的浓度w/v为0.5%~1.5%,抗菌肽的浓度w/v为0.1%~0.5%,醋酸的浓度v/v为0.8%~1.2%。
2.根据权利要求1所述的NP10抗菌肽膜制剂,其特征在于,所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%,NP10抗菌肽的浓度w/v为0.5%,醋酸的浓度v/v为1%。
3.权利要求1或2所述的NP10抗菌肽膜制剂的制备方法,包括以下步骤:
1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;
2)将步骤1)中所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝获得NP10抗菌肽膜制剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的正电压为10~20kV,所述静电纺丝的负电压为-0.5~-2kV。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的推注速度为0.01~0.05mm/min。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的接收距离为10~
20cm,所述静电纺丝的接收装置为滚筒或平板。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的温度为20~25℃,所述静电纺丝的湿度为20~40%。
8.权利要求1或2所述的NP10抗菌肽膜制剂或权利要求3~7任意一项所述的制备方法制备得到的NP10抗菌肽膜制剂在制备医用敷料中的应用。

说明书全文

一种NP10抗菌肽膜制剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于医用敷料技术领域,尤其涉及一种NP10抗菌肽膜制剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 细菌,是一种目前地球上存在数量最多的生命形式,当它们以有害的方式侵入人体并成功地开始繁殖的时候,就会形成细菌感染。细菌感染具有一定的传染性,在人体中可能发生的部位不一且严重程度不一,从表皮到深层组织,从轻微的感染到致命的炎症。感染无疑是糖尿病足溃疡中导致溃疡难以愈合、截肢甚至死亡的直接原因之一。大面积的烧伤所造成的伤口感染也迫切需要抗菌敷料来抑制细菌感染。如果不在第一时间将入侵的细菌清除或是得不到妥善的治疗,则会产生持续性的感染,严重的时候甚至会威胁到生命。
[0003] 目前,临床中常通过系统给药抗生素的方式来治疗伤口感染。抗生素具有药效快、杀菌能强的优点,但在杀菌的同时,细菌对抗生素逐渐产生了耐药性,导致抗生素治疗效果不断弱化。许多无机金属及其化合物被用于制备抗菌型电纺伤口敷料,其中金属是目前研究最广泛的一类无机抗菌剂,包括氯化银、磺胺嘧啶银、硝酸银以及其他银类化合物等,银类抗菌剂具有耐热性好、广谱抗菌和低耐药性的优点,但同时也存在诸多缺陷,如纳米银粒子制备条件严苛,工艺复杂,造价较高,重金属离子易对环境造成污染等。总之,传统的抗菌敷料孔隙率及比表面积小,敷料屏障作用差,容易引起外源性感染,抗菌效果差,价格昂贵。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种质地柔软,抗菌效果优异,生物相容性好,可生物降解,有良好的释药性能,不易引起外源性感染,成本低廉的NP10抗菌肽膜制剂及其制备方法和应用。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
[0006] 一种NP10抗菌肽膜制剂,由包括壳聚糖、聚化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏的电纺溶液通过静电纺丝制备获得;所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为0.5%~1.5%,聚氧化乙烯的浓度w/v为0.5%~1.5%,抗菌肽的浓度w/v为0.1%~0.5%,醋酸的浓度v/v为0.8%~1.2%。
[0007] 优选的,所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%,NP10抗菌肽的浓度w/v为0.5%,醋酸的浓度v/v为1%。
[0008] 本发明提供了所述的NP10抗菌肽膜制剂的制备方法,包括以下步骤:
[0009] 1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;
[0010] 2)将步骤1)中所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝获得NP10抗菌肽膜制剂。
[0011] 优选的,所述静电纺丝的正电压为10~20kV,所述静电纺丝的负电压为-0.5~-2kV。
[0012] 优选的,所述静电纺丝的推注速度为0.01-0.05mm/min。
[0013] 优选的,所述静电纺丝的接收距离为10~20cm,所述静电纺丝的接收装置为滚筒或平板。
[0014] 优选的,所述静电纺丝的温度为20~25℃,所述静电纺丝的湿度为20~40%。
[0015] 本发明还提供了所述NP10抗菌肽膜制剂在制备医用敷料中的应用。
[0016] 本发明的有益效果
[0017] 本发明提供的NP10抗菌肽膜制剂,由包括壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水的电纺溶液通过静电纺丝制备获得。NP10抗菌肽拥有卓越的抗菌能力,对包括临床常见的金黄色葡萄球菌如VRSA、MRSA,以及多重耐药的绿脓杆菌、耐药的沙氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、炎链球菌、鲍曼不动杆菌、艰难梭菌、阪崎肠杆菌、肠球菌、阴沟肠杆菌、牙龈卟啉单胞菌、变异链球菌、痤疮丙酸杆菌、芽孢杆菌、支原体等具有显著的抗菌效果。NP10抗菌肽的抗菌谱广,有独特的杀菌机制从而避免产生耐药性;杀菌机制是特异性地作用于有害细菌类的细胞壁,通过阴阳离子的静电结合来改变细胞壁的通透性,最终导致细胞死亡。NP10抗菌肽有95%以上的顶级纯度,可长期室温稳定保存3年以上;安全无毒副作用,对皮肤、粘膜无刺激性,有较强的吸水性,可保湿护肤;可快速消炎止痛、对过敏性皮肤和损伤皮肤具有显著的保护和促进修复的作用。
[0018] 本发明中的壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性。壳聚糖具有广谱的抗菌性,能抑制很多革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌如金黄色葡萄球菌,大肠杆菌等;无毒、无抗原性、产量丰高。本发明中的,聚氧化乙烯易溶于水,在低浓度下具有很高的粘性,可以增强纤维膜的粘附性,具有耐细菌侵蚀的作用以及良好的生物相容性。
[0019] 本发明提供的NP10抗菌肽为抗菌剂,通过静电纺丝技术制备出NP10抗菌肽/壳聚糖/聚氧化乙烯纤维膜,具有优异的抗菌性能,在治疗各种创伤感染中有良好的发展前景。附图说明
[0020] 图1为静电纺丝装置图;
[0021] 图2为本发明的技术路线图;
[0022] 图3为不同浓度抗菌肽NP10制备的NP10抗菌肽膜制剂对大肠杆菌的抗菌活性-抑菌圈检测图;
[0023] 图4为不同浓度抗菌肽NP10制备的NP10抗菌肽膜制剂对金黄色葡萄球菌的抗菌活性-抑菌圈检测图;
[0024] 图5为对比例中空白膜和加药膜对大肠杆菌的抑菌圈检测图;
[0025] 图6为对比例中空白膜和加药膜对金黄色葡萄球菌的抑菌圈检测图。

具体实施方式

[0026] 本发明提供了一种NP10抗菌肽膜制剂,由包括壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水的电纺溶液通过静电纺丝制备获得;所述电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为0.5%~1.5%,聚氧化乙烯的浓度w/v为0.5%~1.5%,抗菌肽的浓度w/v为0.1%~0.5%,醋酸的浓度v/v为0.8%~1.2%。
[0027] 在本发明中,所述NP10抗菌肽的纯度优选的大于95%;所述NP10抗菌肽的保质期优选的大于等于3年,本发明所述电纺溶液中NP10抗菌肽的浓度w/v优选为0.1%~0.5%,更优选为0.5%。在本发明中,所述NP10抗菌肽优选的购自纳肽得(青岛)生物医药有限公司。本发明中,所述NP10抗菌肽作为抗菌物质,使得NP10抗菌肽膜制剂具有广谱的抗菌性能。
[0028] 本发明所述电纺溶液中壳聚糖的浓度w/v优选为0.5%~1.5%,更优选为1%。本发明对所述壳聚糖的来源没有特殊限定,采用本领域常规市售壳聚糖产品即可。本发明中,所述壳聚糖具有良好的抗菌活性、生物相容性和生物可降解性;与上述NP10抗菌肽复配后,能够进一步提高所述NP10抗菌肽膜制剂的抗菌性能、生物相容性和生物可降解性。
[0029] 本发明所述电纺溶液中聚氧化乙烯的浓度w/v优选为0.5%~1.5%,更优选为1%。本发明对所述聚氧化乙烯的来源没有特殊限定,采用本领域常规市售的聚氧化乙烯产品即可。本发明中,所述聚氧化乙烯在低浓度下具有很高的粘性,可以增强纤维膜的粘附性,具有耐细菌侵蚀的作用以及良好的生物相容性。
[0030] 本发明所述电纺溶液中醋酸的浓度v/v优选为0.5%~1.5%,更优选为1%。本发明对所述醋酸的来源没有特殊限定,采用本领域常规市售的醋酸产品即可。本发明中,所述醋酸的作用为与水共同作为溶剂,溶解壳聚糖。
[0031] 本发明中,所述电纺溶液以蒸馏水为溶剂,本发明对所述蒸馏水的来源没有特殊限定,采用本领域常规市售的蒸馏水即可。
[0032] 本发明提供了所述的NP10抗菌肽膜制剂的制备方法,包括以下步骤:1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;2)将步骤1)中所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝获得NP10抗菌肽膜制剂。
[0033] 在本发明中,将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液。本发明对所述混合的方法没有特殊限定,采用本领域常规的电纺溶液的混合方法即可。
[0034] 本发明在获得所述电纺溶液后,将所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝获得NP10抗菌肽膜制剂。在本发明中,所述静电纺丝的正电压优选为10~20kV,更优选为14~18kV;所述静电纺丝的负电压优选为-1~-2kV。本发明中,所述静电纺丝的推注速度优选为0.01-0.05mm/min,更优选为0.02~0.05mm/min;所述静电纺丝的接收距离优选为10~20cm,更优选为15~19cm;所述静电纺丝的接收装置优选为滚筒或平板。本发明中,所述静电纺丝的温度优选为20~28℃,更优选为25℃,所述静电纺丝的湿度优选为
20~40%,更优选为21~30%。
[0035] 本发明还提供了所述NP10抗菌肽膜制剂在制备医用敷料中的应用。本发明中,所述所述NP10抗菌肽膜制剂可以单独作为医用敷料,也可以与其他组分复合作为医用敷料。本发明所述的NP10抗菌肽膜制剂质地柔软,抗菌效果优异,生物相容性好,可生物降解,不易引起外源性感染。
[0036] 下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0037] 实施例1
[0038] 1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%,NP10抗菌肽的浓度w/v为0.1%,醋酸的浓度v/v为1%。
[0039] 2)将所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝,调节正电压为14.35kV,负电压为-1.36kV,推注速度为0.05mm/min,接收距离为15cm,接收装置为滚筒。温度为25℃,湿度为40%。
[0040] 实施例2
[0041] 1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%,NP10抗菌肽的浓度w/v为0.3%,醋酸的浓度v/v为1%。
[0042] 2)将所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝,调节正电压为14.25kV,负电压为-1.33kV,推注速度为0.05mm/min,接收距离为15cm,接收装置为滚筒。温度为25℃,湿度为40%。
[0043] 实施例3
[0044] 1)将壳聚糖、聚氧化乙烯、NP10抗菌肽、醋酸和蒸馏水混合制备电纺溶液;电纺溶液中:壳聚糖的浓度w/v为1%,聚氧化乙烯的浓度w/v为1%,NP10抗菌肽的浓度w/v为0.5%,醋酸的浓度v/v为1%。
[0045] 2)将所述的电纺溶液注入到静电纺丝装置的注射器内,进行静电纺丝,调节正电压为17.05kV,负电压为-1.33kV,推注速度为0.05mm/min,接收距离为15cm,接收装置为滚筒。温度为25℃,湿度为40%。
[0046] 实施例4
[0047] 测量活性测定
[0048] 抑菌圈大小
[0049] 空白膜组:不加入抗菌肽的纤维膜
[0050] 实验组:实施例1~3制备得到的NP10抗菌肽膜制剂
[0051] 将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌在营养琼脂面上连续培养3代(37±0.5)℃恒温箱中培养12~24h,放置在4℃保存备用作为实验菌种。
[0052] 用接种环密集划线分别接种大肠杆菌、金黄色葡萄球菌于普通琼脂平板上。
[0053] 用无菌镊子取纤维膜(直径6mm),分别放在已种有菌的琼脂平板表面的中央及四周。37℃培养箱中培养24h,取出测量抑菌圈的大小,每组5个平行样,以抑菌圈直径的平均值作为评价材料抗菌性能的依据。抑菌圈越大,抑菌效果越好。
[0054] 抑菌圈测定结果如表1所示。
[0055] 表1抑菌圈直径(平均值±标准差,样本数=5)
[0056]
[0057] 如图3和图4所示,图3中空白:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯纤维膜,未加入抗菌肽NP10;加药1:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.1%(w/v)(实施例1所述的NP10抗菌肽膜制剂);加药2:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.3%(w/v)(实施例2所述的NP10抗菌肽膜制剂);加药3:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.5%(w/v)(实施例3所述的NP10抗菌肽膜制剂)。通过图3看出,空白膜对大肠杆菌没有抑菌圈出现,但加药1膜、加药2膜和加药3膜对大肠杆菌都出现了抑菌圈,其中加药3膜对大肠杆菌出现的抑菌圈直径最大,说明浓度为0.5%(w/v)的抗菌肽膜对大肠杆菌抑制作用最强。
[0058] 图4中空白:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯纤维膜,未加入抗菌肽NP10;加药1:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.1%(w/v)(实施例1所述的NP10抗菌肽膜制剂);加药2:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.3%(w/v)(实施例2所述的NP10抗菌肽膜制剂);加药3:指电纺壳聚糖/聚氧化乙烯/抗菌肽NP10纤维膜,抗菌肽NP10的浓度为0.5%(w/v)(实施例3所述的NP10抗菌肽膜制剂)。通过图4看出,空白膜对金黄色葡萄球菌没有抑菌圈出现,但加药1膜、加药2膜和加药3膜对金黄色葡萄球菌都出现了抑菌圈。其中,加药3膜即浓度为0.5%(w/v)的抗菌肽膜对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径最大,说明它对金黄色葡萄球菌抑制作用最强。
[0059] 对比例
[0060] 空白膜:将聚己内酯、二氯甲烷和N-N二甲基甲酰胺混合制备电纺溶液;电纺溶液中:聚己内酯的浓度w/v为10%,二氯甲烷的浓度v/v为90%,N-N二甲基甲酰胺的浓度v/v为10%。
[0061] 空白膜纺丝条件:调节正电压为9.01kV,负电压为-1.45kV,推注速度为0.1mm/min,接收距离为20cm,接收装置为滚筒。温度为27.6℃,湿度为40%。
[0062] 加药膜:将聚己内酯、二氯甲烷、NP10抗菌肽和N-N二甲基甲酰胺混合制备电纺溶液;电纺溶液中:聚己内酯的浓度w/v为10%,二氯甲烷的浓度v/v为90%,N-N二甲基甲酰胺的浓度v/v为10%,NP10抗菌肽浓度w/v为0.3%。
[0063] 加药膜纺丝条件:调节正电压为8.8kV,负电压为-1.5kV,推注速度为0.1mm/min,接收距离为20cm,接收装置为滚筒。温度为15.9℃,湿度为40%。
[0064] 抑菌圈大小的测定方法与实施例4中的相同。
[0065] 抑菌圈测定结果见表2。
[0066] 表2对比例抑菌圈直径(平均值±标准差,样本数=5)
[0067]
[0068]
[0069] 如图5和图6所示,对比例中的空白膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都没有抑菌圈出现,对比例中的加药膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌也都没有抑菌圈出现,说明用聚己内酯所纺的纤维膜不能溶解并释放抗菌肽。说明了用壳聚糖和聚氧化乙烯所纺的纤维膜能够更好的释放抗菌肽从而出现抑菌圈,突出了本发明提供的NP10抗菌肽膜制剂优异的释药性能。
[0070] 由上述实施例可知,本发明提供的NP10抗菌肽膜制剂,通过采用生物相容性好,可生物降解的壳聚糖和聚氧化乙烯材料电纺成纤维膜,纤维膜柔软不粗糙,敷在伤口表面,提高患者的舒适度、顺应性;本发明将NP10抗菌肽为抗菌剂电纺入纤维膜中,NP10抗菌肽具有卓越的抗菌能力,抗菌谱广,可以制备出抗菌效果极其优异的创伤抗菌敷料;本发明提供的NP10抗菌肽膜制剂成本低廉、易制备。
[0071] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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